JPH0332846Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、流体接液部が総べて樹脂（耐食性の
良い樹脂とは限らない。）で覆われたバタフライ
弁に関し、特にその軸封装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のバタフライ弁は、第３図に例示するよう
に、本体（弁本体）１の内面に、ゴム等の弾性体
からなるシートリング２が張設され、全閉時、該
シートリング２の内周面と密接するように、弁棒
３に取付けられた弁体４が嵌装されている。

上記シートリング２の内面には、弁棒３の貫通
穴３ａ部を含めて樹脂ライニング５が施こされて
おり、また、上記弁棒穴部の外側位置においてシ
ートリング２の溝７にバツクアツプリング６が密
嵌されていた。

弁作動時、本体１内を流れる作動流体は、弁棒
３の弁棒穴３ａ部を取り巻くようにしてシートリ
ング２にライニング（被覆）された樹脂ライニン
グ５ａによつて、シールされ、弁棒３に沿つて漏
出するのを阻止されている。この際、弁棒穴３ａ
部の外側においてシートリング２に密嵌されたバ
ツクアツプリング６が、上記弁棒穴３ａ部を取り
巻く樹脂ライニング部５ａを外側からバツクアツ
プして軸封作用を補強していた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記した従来のバタフライ弁の軸封装置におい
ては、次のような問題点があつた。

(i) 弁棒穴３ａ部にライニングされている樹脂５
ａは、該弁棒穴３ａ部に円筒が入つているのと
同じで非常に剛性がある。従つて弁の閉止状態
において弁体４に流体圧力がかかつていると
き、該弁体４のたわみと共に弁棒３に曲げが生
じ、この曲げによつて弁棒３が移動しようとす
るが、弁棒穴３ａ部には上記のように剛性があ
るため、該弁棒穴３ａ部の回りのシートリング
２を構成するゴム等の弾性体が移動できない。
しかも、バツクアツプリング６の回りは、弾性
体からなるシートリング材で囲まれているため
に、該バツクアツプリング６も移動できず、従
つて、後述するように弁棒穴３ａ部の圧縮率が
片寄り、該弁棒穴３ａ部から漏洩（リーク）す
る。

(ii) 上記(i)において、特に長期間使用する場合や
高温流体で使用する場合には、ゴム等の弾性体
の圧縮永久歪が大きくなり、容易に漏洩する。

(iii) 上記問題点を解決するためには、弁棒穴３ａ
部の圧縮率を上げればよいが、このようにする
と弁作動時のトルクが上昇する。

本考案は、バタフライ弁においてトルクを上昇
させることなく、安定した軸封（シール）性能を
有する軸封装置を提供することを技術的課題とし
ている。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、上記した従来技術の問題点及び技術
的課題を解決するために、弁棒穴部を含むシート
リング内面に樹脂ライニングを施こし、弁棒穴部
の外側のシートリングにバツクアツプリング装着
溝を設け、該装着溝に嵌合するバツクアツプリン
グの内径を上記装着溝の内径と一致させ、該バツ
クアツプリングの外径をバツクアツプリング装着
溝の外径より小さくし、該バツクアツプリングの
内径側の一部を弁棒近傍まで延長し、流体圧力に
よる弁棒の移動に追従して該バツクアツプリング
が移動できるようにしたことを特徴としている。

〔作 用〕

弁作動時、弁体に流体圧力が作用したとき、弁
棒の曲げ及び本体と弁棒、弁体と弁棒（一体式弁
体・弁棒は除く。）等の加工公差によるガタつき
により、弁棒は距離ａ（第２図）だけ移動する。
この距離ａは流体圧力Ｆに比例するが、各バタフ
ライ弁により固有の値を持つている。

本考案は上記のように構成されており、バツク
アツプリング外径をバツクアツプリング装着溝外
径に対して上記弁棒の移動距離ａに対応して小さ
く形成され、しかもバツクアツプリングの内径側
に弁棒近傍まで延びた延長部を形成しているの
で、弁棒の移動距離ａに対してバツクアツプリン
グは追従し、この時のシートリングを構成してい
る弁棒穴部回りの弾性体（ゴム）の圧縮率は、一
次側及び二次側とも殆んど同じ値となる。このこ
とから、バツクアツプリング内径（第１図のD₂）
又は弁棒挿入前の弁棒穴部内径（同、d₂）を小さ
くすることなく、バツクアツプリング外径（同、
D₃）を小さくするだけで、軸シール性能を確保
することができ、結果的にトルクの上昇を押える
ことができる。

〔実施例〕

次に、本考案の実施例を図面と共に説明する。

第１図は、本考案の一実施例を示すバタフライ
弁の要部（軸封部）の縦断面図であつて、図中、
第３図に記載した符号と同一の符号は同一ないし
同類部分を示すものとする。

図において、本体１の内面に、ゴム等の弾性体
からなるシートリング２が張設され、全閉時、該
シートリング２の内周面と密接するように、弁棒
３に取付けられた弁体４が嵌装されており、上記
シートリング２の内面には、弁棒３の貫通穴部を
含めて樹脂ライニング５が施されている点は、前
記した従来のもの（第３図）と変りはない。

しかし、本考案（実施例）では、バツクアツプ
リング装着溝１７に、該バツクアツプリング装着
溝１７より外径が或る寸法小さく、内径が一致
し、且つ該バツクアツプリング１６の内径側のシ
ートリング２の外周面又は本体１の内周面に沿つ
て力を伝達できる一定の厚みをもつて弁棒３の近
傍まで延びた、つまり該弁棒３の直径より極く僅
か大きな直径の穴を有する延長部１６ａをもつた
バツクアツプリング１６が装着されている。な
お、図中、３ａは弁棒穴、５ａは該弁棒穴３ａを
取り巻く樹脂ライニング部である。

次に、この実施例の作用を、第２図の要部断面
図について説明する。

図において、破線は、弁体４に流体圧力がかか
つていないときの該弁体４、弁棒３及びバツクア
ツプリング１６の位置を示し、実線は、弁体４に
流体圧力がかかつた状態での該弁体４及び弁棒３
の移動と、それに伴うバツクアツプリング１６及
びシートリング２の弾性体（ゴム）の挙動を示し
ている。

第１図及び第３図に示すような、バツクアツプ
リング１６，６を用いる軸封装置において、軸シ
ールの性能を決定するのは弁棒穴３ａ部回りの弾
性体（ゴム）の圧縮率であることは周知の事実で
ある。この圧縮率Ｃは(1)式で算出される。

Ｃ（％）＝（D₁−D₂）＋（d₁−d₂）／（D₁−d₂）−2t
×100……(1) 但し、 D₁：バツクアツプリング装着前のバツクアツプ
リング装着溝１７，７の内径 D₂：バツクアツプリング１６，６の内径 d₁：弁棒径 d₂：弁棒挿入前の弁棒穴３ａ部内径 ｔ：ライニング５の厚み 次に、第２図に示すように、弁体４に流体圧力
Ｆが加わつたとき、弁棒３の曲げ及び本体１と弁
棒３、弁体４と弁棒３等の加工公差によるガタつ
きにより、弁棒３は距離ａだけ、点線位置から実
線位置へ移動する。この状態で、第３図に示す従
来の軸封装置の圧縮率を比較のために求めると、
バツクアツプリング６が弁棒３の動きに追従でき
ないために、一次側圧縮率C₁及び二次側圧縮率
C₂に大きな差が現われる。即ち、 C₁（％）＝（D₁−D₂）＋（Pd₁−d₂−2a）／（D₁−d₂
）−2t×100 ……(2) C₂（％）＝（D₁−D₂）＋（d₁−d₂＋2a）／（D₁−d₂）
−2t×100 ……(3) (2)式及び(3)式より、C₁＜C₂となるのは明らか
であり、C₁が流体圧力Ｆに対する最小許容圧縮
率C_nioを下回れば軸シールは保たれずに漏洩（リ
ーク）する。しかも、弾性体（ゴム）には圧縮永
久歪があるため、これも考慮すれば、D₂又はd₂
を小さくせざるを得なくなり、結果的にトルク上
昇につながり、前記したような問題点を生じた。

これに対し、本考案では、第２図に示すよう
に、バツクアツプリング１６の外径D₃を、バツ
クアツプリング装着溝１７の外径D₄に対して弁
棒３の移動距離ａに対応して小さく形成されてい
る。

即ち、 D₃＝D₄−2a ……(4) しかも、弁棒３の移動に追従するように、バツ
クアツプリング１６の内径側の一部に弁棒３の近
傍まで延長する延長部１６ａが形成されているの
で、弁棒３の移動距離ａに対してバツクアツプリ
ング１６は追従し、この時の圧縮率は一次側及び
二次側とも殆んど同じ値となり、共に(1)式で求め
られる。

上記のことから、バツクアツプリング内径D₂
又は弁棒挿入前の弁棒穴部内径d₂を小さくするこ
となく、バツクアツプリング外径D₃を小さくす
るだけで、軸封性能を確保することができ、結果
的にトルクの上昇を押えることができる。

この実施例によれば、上記した理由（作用）に
よりトルク上昇を押え、安定した軸封性能を長期
に亘り確保することができる。

また、軸封装置が非常に簡略化できるため、コ
スト低減にもつながる。

上記した実施例において、バツクアツプリング
１６の弁棒近傍に至る延長部１６ａの位置、厚み
等については適宜設計変更が可能なことはいうま
でもない。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、バツク
アツプリングの外径をバツクアツプリング装着溝
の外径より小さくし、該バツクアツプリングの内
径側に弁棒近傍に至る延長部を設けたことによ
り、次のような効果が奏される。

(i) トルク上昇を押え、安定した軸シール性能を
長期に亘つて確保することができる。トルクの
上昇がないので弁棒穴部の弾性体の摩耗も少な
くて済み、しかも圧縮率が小さくて済むので弾
性体の弾性が長期に亘つて確保できるからであ
る。

(ii) 軸封装置が非常に簡略化できるため、コスト
ダウンが可能であり、しかも、バツクアツプリ
ング装着タイプの軸封装置の改良に本考案を採
用しても、殆んどコストアツプすることなしに
性能を大幅に上昇することができる。

実験の結果、軸シールの耐久性が２倍以上に
伸び、しかもコストアツプが全くないことが確
認されている。

(iii) 軸封（シール）性能が確保されるために、バ
ツクアツプリングの材質に高級なものを使う必
要がないので、総コストも低下できる。

(iv) 弁棒挿入前の弁棒穴部内径d₂を余り小さくす
る必要がないので、弁棒の弁棒穴部への挿入が
容易にでき、しかもバツクアツプリングの装着
が簡単にできるので、組立が非常に容易にでき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すバタフライ弁
の要部縦断面図、第２図は作動状態を示す要部拡
大説明図、第３図は従来例を示すバタフライ弁の
要部縦断面図である。 １…本体、２…シートリング、３…弁棒、３ａ
…弁棒穴、４…弁体、５…樹脂ライニング、１６
…バツクアツプリング、１６ａ…延長部、１７…
バツクアツプリング装着溝。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 弁棒穴部を含むシートリング内面に樹脂ライ
   ニングを施し、弁棒穴部外側にバツクアツプリ
   ング装着溝を設け、該装着溝にバツクアツプリ
   ングを装着して軸シールを行なうようにしたバ
   タフライ弁において、上記バツクアツプリング
   の外径をバツクアツプリング装着溝の外径より
   小さくし、該バツクアツプリングの内径側の一
   部を弁棒近傍まで延長し、流体圧力による弁棒
   の移動に追従して該バツクアツプリングが移動
   できるようにしたことを特徴とするバタフライ
   弁の軸封装置。 ２ 上記バツクアツプリングの内径側の一部がシ
   ートリング外周面又は本体内周面に沿つて或る
   厚みをもつて弁棒近傍まで延長されている実用
   新案登録請求の範囲第１項記載のバタフライ弁
   の軸封装置。